LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Nguyễn Thị Phương Ngoan.
Sinh ngày 08 tháng 04 năm 1986
Học viên cao học chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy. Khóa 2011. Trƣờng Đại
học Bách Khoa Hà Nội.
Tôi xin cam đoan:
Đề tài: “Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CNC vào việc thiết kế
và gia công các bề mặt phức tạp” do TS Trương Hoành Sơn hƣớng dẫn là công
trình của riêng tôi. Tất cả các tài liệu tham khảo đều có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng.
Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm
Hà Nội, ngày 20 tháng 09 năm 2012
Tác giả
Nguyễn Thị Phƣơng Ngoan.
1
MỤC LỤC
Lời cam đoan ................................................................................................................... 1
Mục lục .................................................................................................................. .2
Danh mục các hình vẽ ............................................................................................ .4
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 7
Chƣơng 1 - TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI TRONG VÀ
NGOÀI NƢỚC VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU ............................................................... 9
1.1
Tổng quan về các nghiên cứu...............................................................9
1.1.1
Tổng quan về CNC....................................................................9
Phần mềm Pro/Engineer........................................................................24
2.4.1 Giới thiệu chung...........................................................................24
2.4.2 Các khái niệm trong Pro/Engineer................................................33
2.4.3 Liên kết tham số và mục đích thiết kế..........................................34
2.2.4 Chƣc năng trợ giúp sản xuất CAM cua Pro/Engineer..................38
2.5
Kết luận chƣơng II.................................................................................39
Chƣơng 3 - ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/ENGINEER ĐỂ THIẾT KẾ VÀ GIA
CÔNG BỀ MẶT PHỨC TẠP...................................................................................41
3.1
Các bƣớc thiết kế....................................................................................41
3.2
Tách khuôn sản phẩm.............................................................................48
2
3.3
3.4
3.5
4.2
Gia công sản phẩm trên máy CNC........................................................69
4.1.1
Máy gia công...................................................................................69
4.1.2
Một số thông số chính về công nghệ và dao cụ..............................70
4.1.3
Cạo sửa, đánh bóng lõi khuôn.........................................................72
4.1.4
Sản phẩm.........................................................................................72
Kiểm tra sản phẩm sau khi gia công để đánh giá độ chính xác cũng nhƣ
chất lƣợng bề mặt của chi tiết sau khi gia công.......................................74
4.3
Kết luận chƣơng IV...............................................................................74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................76
Hình 3.9. Biên dạng của muôi nhựa................................................................44
Hình 3.10. Bề mặt cần chiếu biên dạng....................................................................45
Hình 3.11. Trim phần thừa của muôi........................................................................45
4
Hình 3.12. Tạo bề dày cho muôi...............................................................................46
Hình 3.13. Bo tròn 2 mép trong và mép ngoài..........................................................46
Hình 3.14. Tạo biên dạng mới phần đuôi của muôi..................................................47
Hình 3.15. Bán kính cong phần đuôi của muôi.........................................................47
Hình 3.16. Vê tròn các cạnh phần đuôi của muôi.....................................................48
Hình 3.17. Tạo file mới để tách khuôn muôi nhựa...................................................48
Hình 3.18. Lấy chi tiết cần tách khuôn.....................................................................49
Hình 3.19. Chọn gốc của chi tiết...............................................................................49
Hình 3.20. Tạo phôi tự động.....................................................................................49
Hình 3.21. Thiết lập đƣờng phân khuôn cho chi tiết.................................................50
Hình 3.22. Quét lại mặt phân khuôn.........................................................................50
Hinh 3.23. Mặt phân khuôn của chi tiết....................................................................51
Hình 3.24. Thiết lập tạo 2 nửa khuôn........................................................................51
Hình 3.25. Thiết lập các khối đặc.............................................................................51
Hình 3.26. Khuôn muôi nhựa...................................................................................52
Hình 3.27. Tách khuôn hoàn ch nh muôi nhựa........................................................53
Hình 3.28. Xuất bản vẽ 2D để kiểm tra lại................................................................53
Hình 3.29. Trình tự các bƣớc tạo các tấm khuôn......................................................54
Hình 3.30. Giao diện làm việc của EMX..................................................................55
Hình 3.31. Thiết lập tạo tấm kẹp sau........................................................................55
Hình 3.32. Thiết lập môi trƣờng làm việc của quá trình gia công............................58
Hình 3.33. Chi tiết gia công trong môi trƣờng làm việc...........................................58
Hình 3.34. Chọn phôi cho chi tiết gia công..............................................................59
6
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ
thuật đã thúc đẩy các ngành công nghiệp sản xuất tự động phát triển theo. Trong
lĩnh vực cơ khí chế tạo, sự ra đời của máy công cụ điều khiển bằng chƣơng trình
số với sự trợ giúp của máy tính, gọi tắt là máy CNC, đã đƣa ngành cơ khí chế
tạo sang một thời kỳ mới, thời kỳ sản xuất hiện đại.
Hầu hết các nhà máy, xí nghiệp, các khu công nghiệp ở nƣớc ta hiện nay ít
nhiều đều đƣợc bố trí các máy công cụ CNC để phục vụ sản xuất, bao gồm các
loại máy Phay, Tiện, Bào, Mài, Khoan... có số trục điều khiển 2, 3, 4, 5. Nhƣng
các cơ sở sản xuất hầu nhƣ chƣa biết cách khai thác hết khả năng gia công trên
máy. Lý do chủ yếu là trình độ lập trình của cán bộ kỹ thuật Việt Nam còn yếu,
các chƣơng trình điều khiển máy CNC đƣợc ngƣời lập trình viết bằng tay, chƣa
biết sử dụng các phần mềm hỗ trợ để lập trình. Trong khi đó nhu cầu chế tạo các
sản phẩm có hình dáng hình học phức tạp ngày càng gia tăng, đặc biệt trong một
số lĩnh vực nhƣ ngành da giầy, ngành dệt, sản xuất hàng tiêu dùng, chế tạo
khuôn mẫu...
Vì vậy, ứng dụng công nghệ CAD/CAM phục vụ cho máy công cụ CNC là
vấn đề đƣợc nhiều ngƣời quan tâm, bởi công nghệ này không ch phục vụ trong
sản xuất hiện đại, mà còn góp phần nâng cao năng suất chế tạo sản phẩm gia
công cơ khí. Chất lƣợng của một sản phẩm gia công cơ khí không ch là vấn đề
về độ bền, độ bóng bề mặt, mà còn bao hàm cả độ chính xác về vị trí tƣơng
quan, độ chính xác hình dáng hình học của chi tiết gia công, thời gian, giá thành
gia công chi tiết... Để chế tạo đƣợc những sản phẩm cơ khí có đủ những tính
năng nhƣ vậy thì các trung tâm gia công CNC nhiều trục luôn là lựa chọn hiệu
quả, nhằm cải thiện chất lƣợng sản phẩm, giảm thời gian gia công.
Qua những phân tích trên ta thấy đƣợc việc nghiên cứu và ứng dụng các phần
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI TRONG VÀ
NGOÀI NƯỚC VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU
1.1.
Tổng quan về các nghiên cứu
1.1.1.
Tổng quan về CNC
Mặc dù máy tiện chế biến gỗ đã đƣợc sử dụng từ rất lâu nhƣng chiếc máy
tiện gia công kim loại thực tế đầu tiên mới đƣợc Henry Maudslay phát minh vào
năm 1800. Nó ch đơn giản là một công cụ máy giữ mẩu kim loại đang đƣợc gia
công (hay phôi) trong một bàn kẹp hay trục quay và quay mẩu kim loại đó, và một
công cụ cắt có thể gia công bề mặt theo đƣờng mức mong muốn. Công cụ cắt này
đƣợc nhân viên vận hành thông qua việc sử dụng một cái tay quay hay vô lăng. Độ
chính xác về kích cỡ đƣợc nhân viên vận hành điều khiển bằng cách quan sát đĩa
chia độ trên vô lăng và di chuyển công cụ cắt theo số lƣợng hợp lý. Mỗi chi tiết
đƣợc sản xuất ra đòi hỏi vận hành viên phải lặp lại những cử động trong cùng trình
tự và với cùng kích thƣớc.
Chiếc máy phay đầu tiên đƣợc vận hành theo cách thức tƣơng tự nhƣ vậy,
ngoại trừ công cụ cắt đƣợc đặt ở trục chính đang quay. Phôi đƣợc lắp trên bệ máy
hay bàn làm việc và di chuyển theo công cụ cắt, qua việc sử dụng vô lăng để gia
công đƣờng mức của phôi. Chiếc máy phay này do Eli Whitney phát minh năm
1818. Những chuyển động đƣợc sử dụng trong các công cụ máy đƣợc gọi là trục và
đề cập đến 3 trục: ―X‖ (thƣờng từ trái qua phải), ―Y‖ (trƣớc ra sau) và ―Z‖ (trên và
dƣới). Bàn làm việc cũng có thể đƣợc quay theo mặt ngang hay dọc, tạo ra trục
chuyển động thứ tƣ. Một số máy còn có trục thứ năm, cho phép trục quay theo một
góc.
thẻ đục lỗ. Nhƣ vậy, thông qua việc sử dụng máy tính IBM thời kì đầu, ông đã có
thể tạo ra những thanh dẫn đƣờng mức chính xác hơn nhiều khi sử dụng các phép
tính bằng tay và sơ đồ. Dựa trên kinh nghiệm này, ông đã giành đƣợc hợp đồng phát
triển một ―máy cắt đƣờng mức tự động‖ cho không quân để tạo mặt cong cho cánh
máy bay. Đó là hợp đồng với Air Force để sản xuất một chiếc máy đƣợc điều khiển
bằng thẻ hay băng từ có khả năng cắt các hình dạng đƣờng mức giống nhƣ những
hình trong cánh quạt và cánh máy bay. Sử dụng một đầu đọc thẻ máy tính và các bộ
điều khiển động cơ trợ động (servomotor) chính xác, chiếc máy đƣợc chế tạo cực kì
10
lớn, phức tạp và đắt đỏ. Mặc dù vậy, nó làm việc một cách tự động và sản xuất các
mặt cong với độ chính xác cao đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp máy bay.
Sau đó, Parsons đã đến gặp các kĩ sƣ ở phòng thí nghiệm thuộc Viện Công nghệ
Massachusetts (MIT) nhờ hỗ trợ dự án. Các nhà nghiên cứu MIT đã thí nghiệm
nhiều kiểu quá trình khác nhau và cũng đã làm việc với các dự án Air Force từ thời
Thế chiến II. Phòng thí nghiệm MIT đã nhận thấy đây là một cơ hội tốt để mở rộng
nghiên cứu sang lĩnh vực điều khiển và cơ cấu phản hồi. Việc phát triển thành công
các công cụ máy CNC đã đƣợc các nhà nghiên cứu của trƣờng đại học đảm trách
với mục tiêu đáp ứng nhu cầu của các nhà bảo trợ quân đội.
Nhƣ vậy ý tƣởng dùng nguyên lý điều khiển số vào máy công cụ xuất hiện do
nhu cầu của quân đội đã đƣợc hiện thực hóa. Đến những năm 1960, giá thành và
tính phức tạp của những chiếc máy tự động giảm đến một mức độ nhất định để có
thể ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác. Những chiếc máy này sử dụng các
động cơ truyền động điện một chiều để vận hành vô lăng và vận hành dao cụ. Các
động cơ này nhận ch dẫn điện từ một đầu đọc băng từ — đọc một băng giấy có
chiều rộng khoảng 2,5cm có đục một hàng lỗ. Vị trí và thứ tự lỗ cho phép đầu đọc
sản xuất ra những xung điện cần thiết để quay động cơ với thời gian và tốc độ chính
xác, trong thực tế nó điều khiển máy giống nhƣ nhân viên vận hành. Các xung điện
khí, nhờ đó các sản phẩm đƣợc chế tạo ra ngày càng chính xác hơn, đẹp hơn, giá
thành thấp hơn.
1.1.2.
Tổng quan về CAD/CAM
Lịch sử phát triển của CAD/CAM liên quan trực tiếp tới sự phát triển của đồ
hoạ máy tính. Đƣơng nhiên CAD/CAM bao hàm một nội dung rộng lớn hơn đồ hoạ
máy tính, song hệ đồ hoạ máy tính viết tắt là ICG (Interative Computer Graphics) là
bộ phận cơ bản của CAD. Lịch sử phát triển của đồ hoạ máy tính diễn biến qua
nhiều thời kỳ:
- Một trong những dự án quan trọng đầu tiên trong lĩnh vực đồ hoạ máy tính
là dự án triển khai ngôn ngữ APT tại Học viện Công nghệ Massachusetts vào giữa
thập kỷ 50. APT là chữ viết tắt của thuật ngữ Automatically Programed Tools, có
nghĩa là "máy công cụ đƣợc lập trình tự động". Dự án này có quan hệ mật thiết với
ý tƣởng triển khai một phƣơng pháp thuận tiện để thông qua máy tính xác định các
yếu tố hình học phục vụ việc lập trình cho máy công cụ điều khiển số. Mặc dù sự
12
phát triển của APT là một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực đồ hoạ máy tính,
nhƣng việc sử dụng ngôn ngữ APT trƣớc đây lại ít liên quan với đồ hoạ máy tính.
- Một ý tƣởng khác, ra đời vào khoảng cuối thập kỷ 50 có tên là "bút quang".
Ý tƣởng về bút quang xuất hiện khi nghiên cứu cách xử lý dữ liệu ra đa của một dự
án quốc phòng gọi là SAGE (Semi-Automatic Ground Environment system). Mục
đích của dự án này là triển khai một hệ thống phân tích dữ liệu rađa và làm rõ mục
đích đƣợc coi là máy bay địch trên màn hình CRT (Catode Ray Tube - ống phóng
chùm tia âm cực). Để tiết kiệm thời gian vào việc hiển thị máy bay đánh chặn của
chủ nhà chống lại máy bay địch, ngƣời ta nghĩ ra bút quang, dụng cụ dùng để vẽ
các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cơ khí.
CAE
CAD/CAE
CAD
CAD/CAM/CAE
CAD/CAM
CAM
CIM
FMS
CNC
NC
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Hình 1.1. Quá trình hình thành và phát triển của CAD/CAM/CAE
Nhƣ vậy, khái niệm CAD/CAM dù đã có từ rất lâu nhƣng vẫn đang tiếp tục
đƣợc phát triển và mở rộng. Ban đầu CAD và CAM đƣợc sử dụng độc lập để mô tả
việc lập trình bộ phận với sự trợ giúp của máy tính và các bản vẽ, đồ họa. Trong
những năm gần đây, hai khái niệm này đƣợc nối kết với nhau để tạo ra khái niệm
thống nhất CAD/CAM, biểu diễn một phƣơng pháp tích hợp máy tính trong toàn bộ
Hình 1.2. Liên kết dữ liệu giữa CAD và CAM
Nhờ có sự kết nối này mà những thay đổi của bản thiết kế nhanh chóng đƣợc
cập nhật vào trong cơ sở dữ liệu và truyền tới quá trình gia công và ngƣợc lại ngƣời
thiết kế cũng dễ dàng nhận đƣợc các thông tin phản hồi từ quá trình gia công.
Do có mối liên hệ chặt chẽ giữa việc tạo lập bản vẽ thiết kế và lập chƣơng
trình gia công CNC, CAD và CAM thƣờng đi kèm với nhau trong các gói phần
mềm (sorfware), đƣợc gọi là các hệ thống CAD/CAM. Một số hệ thống CAD/CAM
15
điển hình hiện nay nhƣ: Mastercam, Solid Work, Cimatron, Catia, Pro/Engineer,
Unigrafic…
Phƣơng pháp sử dụng hệ thống CAD/CAM để xuất chƣơng trình gia công
một cách tự động đã và đang đƣợc coi là phƣơng pháp hiệu quả nhất. Đặc biệt là
trong trƣờng hợp gia công trên máy CNC nhiều trục (từ 3 trục trở lên). Hầu hết các
đơn vị sản xuất có trang bị máy CNC thì đều có hệ thống CAD/CAM đi kèm.
Dự báo
Nhu cầu
Phản hồi
khách hàng
Thiết kế
sơ bộ
Mô hình
hình học
Thị
trƣờng
Kiểm định
chất lƣợng
Sản
phẩm
CAD
Tài liệu
thiết kế
Các tiêu
chuẩn sx
CAM
Hình 1.3. Mối quan hệ CAD/CAM
Nhƣ vậy, lợi ích của CAD/CAM có nhiều, song ch có một số trong đó là có
thể định lƣợng đƣợc. Một số lợi ích khác khó có thể lƣợng hoá đƣợc mà ch thể hiện
ở chỗ chất lƣợng công việc đƣợc nâng cao, thông tin tiện dụng, điều khiển tốt hơn
v.v...Một số ƣu điểm chính của hệ tích hợp CAD/CAM:
a, Nâng cao năng suất thiết kế
16
Năng suất cao giúp cho vị thế cạnh tranh của một hãng đƣợc nâng lên vì giảm đƣợc
Các hệ CAD vốn có khả năng tránh các sai sót về thiết kế, vẽ và lập hồ sơ tƣ liệu,
thuyết minh kỹ thuật. Do vậy các lỗi vào (input) và di chuyển dữ liệu ... thƣờng xảy
ra khi lập liệt kê chi tiết và làm dự trù vật liệu bằng cách thủ công thì ở đây đều bị
loại bỏ. Sở dĩ có thể chính xác nhƣ vậy chủ yếu là do khi đã có bản vẽ ban đầu rồi
thì các thông tin về nó không còn phải quản lý bằng cách thủ công nữa. Mặt khác,
các công việc lặp đi lặp lại, tốn nhiều thời gian sau khi có bản vẽ nói trên nhƣ di
chuyển nhiều ký hiệu hay hình vẽ, sắp xếp theo khu vực hay theo chi tiết cùng loại
v.v... đều đƣợc thực hiện nhanh chóng với kết quả chính xác và nhất quán. Nhờ khả
năng tƣơng tác ngƣời - máy, các hệ CAD còn có khả năng đặt câu hỏi xem dữ liệu
đƣa vào có mắc lỗi không. Đƣơng nhiên các khả năng kiểm tra việc vào dữ liệu loại
này tuỳ thuộc vào ý định của các nhà thiết kế hệ CAD muốn đặt câu hỏi cho dữ liệu
đầu vào nào và hỏi cái gì để ngƣời thiết kế tự kiểm tra lại xem mình vào đã đúng
chƣa.
e, Các phép tính thiết kế có độ chính xác cao hơn
Độ chính xác toán học trong hệ CAD là 14 con số có nghĩa sau dấu chấm thập phân.
Đặc biệt độ chính xác khi thiết kế các đƣờng và mặt ba chiều thì cho đến nay chƣa
có phƣơng pháp tính tay nào so sánh đƣợc. Độ chính xác do sử dụng các hệ CAD
còn thể hiện ở rất nhiều phƣơng diện. Chẳng hạn các chi tiết đƣợc đặt tên và đánh
số nhƣ thế nào thì chúng vẫn đƣợc bảo toàn trong trong toàn bộ các bản vẽ. Hoặc
nếu có môt sự thay đổi nào của một chi tiết thì sự thay đổi ấy vẫn đƣợc bảo toàn
trong toàn bộ gói hồ sơ và tác động tới tất cả các bản vẽ có sử dụng chi tiết ấy. Độ
chính xác do hệ CAD mang lại còn làm cho việc lập tiên lƣợng và dự toán công
trình đƣợc chính xác hơn, tiến độ mua sắm vật tƣ đƣợc sít sao hơn.
f, Các lợi ích trong giai đoạn chế tạo
Cơ sở dữ liệu của hệ CAD/CAM đƣợc dùng cho cả giai đoạn thiết kế và việc lập kế
hoạch và điều khiển sản xuất. Các lợi ích trong giai đoạn chế tạo bao gồm:
- Thiết kế đồ gá và dụng cụ cắt để chế tạo sản phẩm
- Lập trình NC
- Xây dựng bản vẽ các chi tiết từ những yêu cầu của khách hàng
-
Lắp ghép, kiểm tra tƣơng quan hình học, tính hợp lý trong quá trình lắp
của các chi tiết.
- Tiến hành lập chƣơng trình CNC để gia công các chi tiết có bề mặt phức
tạp. Mô phỏng, kiểm tra và tối ƣu chƣơng trình gia công trƣớc khi gia
công.
19
- Kiểm tra sản phẩm sau khi gia công để đánh giá độ chính xác cũng nhƣ
chất lƣợng bề mặt của chi tiết sau khi gia công
- Đánh giá chung
1.3.
Kết luận chương I
- Ngày nay CAD/CAM thực sự đã trở thành một công nghệ có tốc độ phát
triển cực kỳ nhanh chóng, rất nhiều hãng sản xuất và cung cấp sản phẩm trong lĩnh
vực này. Việc sử dụng các sản phẩm CAD/CAM đem lại rất nhiều lợi ích. Nó giúp
đẩy nhanh quá trình sản xuất, giảm tối đa sai xót trong thiết kế, tiết kiệm đƣợc
nguyên vật liệu và giảm giá thành của sản phẩm....Chính vì đạt đƣợc nhiều ƣu điểm
nhƣ vậy nên việc ứng dụng các sản phẩm CAD/CAM vào trong sản xuất sẽ là xu
hƣớng tất yếu của quá trình phát triển sản xuất.
Các sản phẩm CAD/CAM rất đa dạng, chúng có khá nhiều các môđun giúp
cho ta có thể tiến hành từ xây dựng bản vẽ, kiểm tra chúng đến việc làm các chƣơng
trình gia công cũng nhƣ tối ƣu hoá quá trình gia công đó trƣớc khi gia công thực tế.
giai đoạn tổng hợp, đòi hỏi mô tả hình dáng hình học của một đối tƣợng dƣới dạng
toán học theo cách máy tính có thể xử lý đƣợc. Các phƣơng pháp khác để biểu diễn
đối tƣợng thành mô hình hình học:
- Mô hình khung dây: Thông qua một hệ toạ độ xác định và dựa vào các yếu
tố hình học cơ bản là: điểm, đƣờng thẳng, cung tròn, đƣờng tròn, đƣờng
cong...ngƣời ta có thể xây dựng đƣợc một ―mô hình khung dây‖của một đối tƣợng
nào đó. Cơ sở dữ liệu xác định mô hình khung dây đó chính là danh sách toạ độ các
đ nh và danh sách từng mặt với các đ nh của nó.
- Mô hình mặt: đó chính là sự kết hợp giữa mô hình khung dây với một lớp
vỏ mỏng. Thông thƣờng đối với mô hình mặt tạo bởi các dạng bề mặt cơ bản nhƣ:
mặt phẳng, mặt nón, mặt trụ, mặt cầu...thì có thể miêu tả dễ dàng bằng các phƣơng
trình toán học. Tuy nhiên, đối với các bề mặt không tuân theo một phƣơng trình
toán học cơ bản thì việc mô tả nó gặp rất nhiều khó khăn.
Nhƣ vậy, các bề mặt cong phức tạp có thể hiểu đó là các bề mặt không tuân
theo một phƣơng trình toán học nào. Để có thể miêu tả đƣợc chúng thì ngƣời ta
thƣờng tách chúng ra thành vô số các mảnh nhỏ và mô phỏng các mảnh nhỏ theo
dạng các bề mặt cơ bản ở trên. Các mảnh nhỏ dễ mô tả bằng toán học hơn, thông
21
qua đó chúng hợp thành lƣới các mảnh mặt. Nhƣ vậy, lƣới mảnh đa giác càng nhiều
thì độ chính xác của mặt biểu diễn càng cao và ngƣợc lại.
- Mô hình đặc: là cách thể hiện tốt nhất vật thể 3 chiều. Phƣơng pháp này sử
dụng những hình dáng hình học đặc gọi là các nguyên thể để dựng nên đối tƣợng.
2.2.
Quá trình thiết kế và gia công các bề mặt phức tạp theo công nghệ
truyền thống
Thông thƣờng trong công nghệ gia công truyền thống, các mặt cong phức tạp
TẠO MẪU CHÉP HÌNH
MẪU CHÉP HÌNH
GIA CÔNG CHÉP HÌNH
Hình 2.1. Qui trình thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ truyền thống
22
Ta thấy qui trình này sẽ có rất nhiều hạn chế, đó là:
-
Khó đạt đƣợc độ chính xác gia công, chủ yếu do quá trình chép hình
-
Dễ bị sai do nhầm lẫn hay hiểu sai vì phải xử lý rất nhiều dữ liệu
-
Năng suất thấp do mẫu đƣợc thiết kế theo phƣơng pháp thủ công và qui
trình đƣợc thực hiện tuần tự: tạo mẫu sản phẩm – lập bản vẽ chi tiết – tạo
mẫu chép hình – gia công chép hình.
2.3.
Quá trình thiết kế và gia công các bề mặt phức tạp có sử dụng các phần
mềm CAD/CAM/CNC
Theo công nghệ CAD/CAM phần lớn các khó khăn của quá trình thiết kế và
gia công tạo hình theo công nghệ truyền thống đƣợc khắc phục vì rằng:
-
Bề mặt gia công đạt đƣợc chính xác và tinh xảo hơn.
-
Khả năng nhầm lẫn do chủ quan bị hạn chế đáng kể.
23
Giảm đƣợc nhiều tổng thời gian thực hiện qui trình thiết kế và gia công
-
tạo hình.
Ý TƢỞNG
Hiệu ch nh
VẼ VÀ TẠO BẢN VẼ
MẪU SẢN PHẨM
Lấy mẫu, số hoá
BẢN VẼ KỸ THUẬT
Một trong những phần mềm có đƣợc những tính năng trên nhƣ Catia,
Unigraphics NX, I-deas, Pro/Engineer Wildfire….Đây là bốn phần mềm đƣợc đánh
giá là rất mạnh và rất nổi tiếng trong lĩnh vực CAD/CAM/CNC. Tùy vào thế mạnh
của mỗi phần mềm mà chúng có những ứng dụng chuyên biệt: Catia, Unigraphics
NX phục vụ triệt để cho ngành công nghiệp hàng không, ô tô, tàu thủy.
Pro/Engineer phục vụ rất tốt cho ngành cơ khí khuôn mẫu ( thiết kế và gia công)
nhƣ khuôn dập, khuôn rèn, khuôn nhựa…. Pro/E có một lợi thế là giá rẻ nên đã
chiếm lĩnh các thị trƣờng hạng trung và cao.
Hiện nay, số ngƣời sử dụng Pro/E trên thế giới rất nhiều, kể cả Việt Nam
(chiếm trên 75%) nên chúng ta sẽ có cơ hội học hỏi, trao đổi lẫn nhau những vấn đề
liên quan đến CAD/CAM với thế giới bên ngoài. Do vậy, việc chọn học Pro/E là
một hƣớng đi tốt cho chúng ta trƣớc khi vào nghề và cũng là cách duy nhất để
chúng ta nắm bắt, đuổi kịp trình độ công nghệ của thế giới.
Hình 2.3. Giao diện chính của phần mềm Pro/Engineer.
25
Copyright: Tài liệu đại học ©